## PEMURNIAN MONO-DIASILGLISEROL HASIL ESTERIFIKASI PALM FATTY ACID DISTILLATE DAN GLISEROL DENGAN EKSTRAKSI PELARUT-SAPONIFIKASI DAN DISTILASI MOLEKULER

## PURIFICATION OF MONO-DIACYLGLYCEROL FROM GLYCEROL AND PALM FATTY ACID DISTILLATE ESTERIFICATION BY SOLVENT EXTRACTION - SAPONIFICATION AND MOLECULAR DISTILLATION
Riri Mardaweni 1) , Dwi Setyaningsih 2,3)* , dan Meika Syahbana Rusli 2)
1) Program Studi Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor Kampus IPB Darmaga, Bogor 16680
2) Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor
3) Surfactant and Bioenergy Research Center, LPPM-IPB E-mail: dwisetya.sbrc@gmail.com
Makalah: Diterima 25 Juli 2016; Diperbaiki 8 Februari 2017; Disetujui 15 Februari 2017

## ABSTRACT
Mono-diacylglycerol  (M-DAG)  is  one  of  potential  palm  oil  derived  products  to  be  developed.  Palm Fatty  Acid  Distillate  (PFAD)  and  glycerol  esterification  using  Methyl  Ester  Sulfonic  Acid  (MESA)  catalyst produced  M-DAG  that  consist  of  Free  Fatty  Acid  (FFA)  and  Triacylglycerol  (TAG)  fractions.  FFA  and  TAG fractions can reduce the M-DAG emulsifier quality. Therefore, purification process is needed to eliminate FFA and TAG fractions. The purpose of this research was to improve the M-DAG emulsifier quality by purification process.  The  purification  was  performed  in  two  ways:  solvent  extraction  -  saponification  and  molecular distillation. Solvent extraction - saponification was done with the addition of 0, 10, 15 and 20% (w/w) NaHCO 3 . The  result  showed  that  the  addition  of  20%  (w/w)  NaHCO 3 was  the  best  treatment.  It  was  able  to  produce 43.52%  yield  of  M-DAGconsisted  of  44.48%  Thin-Layer  Chromatography  (TLC)  in  FFA+TAG  composition, 31.05% MAG, 24.47% DAG, melting point of 44.83 o C, free fatty acid level of 19.43%, pH value of 6, emulsion stability  of  51.21%  for  12  hours,  has  a  white  color,  dry  texture,  and  odorless.  The  molecular  distillation  at temperature  of  100-180 o C  on  purification  process  was  carried  out  to  separatethe  FFA.  Molecular  distillation had produced distillate and residue. Molecular distillation was an effective process to separate the FFA from M- DAG whereas produced 96.09% of FFA from distillation flow.
Keywords : glycerol, molecular distillation, palm fatty acid distillate, purification, saponification

## ABSTRAK
Mono-diacylglyserol (M-DAG)  merupakan  salah  satu  produk  turunan  minyak  sawit  yang  potensial untuk dikembangkan. Proses esterifikasi Palm Fatty Acid Distillate (PFAD) dan gliserol dengan bantuan katalis methyl ester sulfonic acid (MESA) menghasillkan mono-diacylglyserol (M-DAG) yang mengandung fraksi asam lemak  bebas  (ALB)  dan  triasilgliserol  (TAG). Fraksi  asam  lemak  bebas  (ALB)  dan  triasilgliserol (TAG)  dapat menyebabkan  penurunan  kualitas  dari  emulsifier mono-diacylglyserol (M-DAG).  Oleh  karena  itu,  untuk menghilangkan fraksi asam lemak bebas (ALB) dan triasilgliserol (TAG) dilakukan proses pemurnian. Penelitian ini  bertujuan  untuk  meningkatkan  mutu  emulsifier mono-diacylglyserol (M-DAG)  dengan  proses  pemurnian. Proses  pemurnian  dilakukan  dengan  2  cara  yaitu  ekstraksi  pelarut  -  saponifikasi  dan  distilasi  molekuler. Ekstraksi  pelarut  -  saponifikasi  dilakukan  dengan  penambahan  NaHCO 3 0,  10,  15,  dan  20%  (b/b).  Perlakuan terbaik dihasilkan dengan penambahan NaHCO 3 20% (b/b), dimana kondisi tersebut menghasilkan karakteristik mono-diacylglyserol (M-DAG)  dengan  rendemen  43,52%,  komposisi  asam  lemak  bebas  (ALB)+triasilgliserol (TAG) dengan kromatografi lapis tipis (KLT) 44,48%, MAG 31,05%, DAG 24,47%, titik leleh 44,83 o C, kadar asam  lemak  bebas  19,43%,  nilai  pH  6,  stabilitas  emulsi  51,21%  selama  12  jam,  memiliki  warna  putih,  tekstur kering  dan  tidak  berbau.  Proses  pemurnian  dengan  distilasi  molekuler  dilakukan  untuk  pemisahan  fraksi  asam lemak bebas (ALB) pada suhu distilasi 100-180 o C. Distilasi molekuler memiliki output yaitu distilat dan residu. Hasil  penelitian  menunjukkan  distilasi  molekuler  efektif  untuk  memisahkan  asam  lemak  bebas,  dimana  pada aliran distilat menghasilkan kadar asam lemak bebas sebesar 96,09%.
Kata kunci : distilasi molekuler , gliserol, saponifikasi, pemurnian, palm fatty acid distillate

## PENDAHULUAN
Produksi  minyak  sawit  mentah  (CPO) Indonesia  mengalami  peningkatan  setiap  tahunnya.
Menurut  Kementerian  Perindustrian  tahun  2015 produksi  CPO  mencapai  32,5  juta  ton  dan diperkirakan  Indonesia  akan  memproduksi  40  juta ton CPO pada tahun 2020.
*Penulis Korespodensi
Jurnal Teknologi Industri Pertanian 27 (2):192-199 (2017) ISSN: 0216-3160    EISSN: 2252-3901
Salah  satu  produk  turunan  CPO  yang memiliki nilai ekonomis relatif tinggi dan mempunyai  prospek  pasar  yang  baik  adalah mono- diacylglyserol (M-DAG).  M-DAG  termasuk  jenis emulsifier  yang  paling  banyak  digunakan  dalam industri  pangan  dengan  status  GRAS  ( generally recognized as safe ) atau aman untuk dikonsumsi. M- DAG  merupakan  surfaktan  non-ionik sebagai bahan pengemulsi  dan  penstabil  pada  produk-produk pangan dan kosmetika (Hasenhuettl, 2008).
M-DAG  dapat  diproduksi  dengan  cara proses  esterifikasi  gliserol  dan  asam  lemak  bebas (O’Brien,  2009).  Gliserol  dapat  diperoleh  dari  hasil samping  produksi  biodiesel.  Menurut  Ahn et  al . (1995)  produksi  biodiesel  menghasilkan  residu cukup  besar  yaitu  kurang  lebih  12%  dari  produk berupa  gliserol  kasar  yang  masih  mengandung  sisa katalis,  dan  zat  pengotor  lainnya  sehingga  perlu dilakukan  pemurnian  sebelum  digunakan  untuk produksi M-DAG.
Salah  satu  sumber  asam  lemak  bebas  yang dapat digunakan untuk sintesis M-DAG adalah palm fatty  acid  distillate (PFAD).  PFAD  dapat  diperoleh dari  hasil  samping  proses  pemurnian  CPO.  Proses esterfikasi  asam  lemak  bebas  dan  gliserol  secara kimia  dapat  menggunakan  katalis  kimia.  Katalis kimia  yang  digunakan  adalah methyl  ester  sulfonic acid (MESA)  yang  merupakan  katalis  asam. Penggunaan  bahan  kimia  dikarenakan  bernilai  lebih ekonomis daripada penggunaan enzim dan memerlukan waktu reaksi yang lebih singkat.
M-DAG  yang  dihasilkan  dari  proses esterifikasi  tersebut  masih  mengandung  fraksi  asam lemak  bebas  (ALB)  dan  triasilgliserol  (TAG)  yang dapat  menyebabkan  penurunan  kualitas  produk  M- DAG  sebagai  bahan  baku  emulsifier  yaitu  dapat menurunkan kemampuan M-DAG dalam mengemulsikan  minyak  dan  lemak  serta  ketahanan M-DAG  dalam  mempertahankan  emulsi  yang  telah terbentuk.  Oleh  karena  itu,  harus  dilakukan  proses pemisahan  fraksi  ALB  dan  TAG  tersebut.  Metoda yang  digunakan  untuk  proses  pemurnian  M-DAG dapat  dilakukan  dengan  metode  ekstraksi  pelarut  - saponifikasi dan distilasi molekuler (Irimescu et al ., 2001).  Saponifikasi  basa  dapat  dilakukan  dengan basa lemah dan basa kuat. Namun, penggunaan basa kuat tidak hanya melarutkan fraksi ALB, akan tetapi dapat  juga  melarutkan  sebagian  M-DAG.  Oleh karena  itu  digunakan  saponifikasi  dengan  basa lemah  yaitu  NaHCO 3 .  Proses  pemurnian  M-DAG juga  dilakukan  dengan  distilasi  molekuler.  Metode ini  diharapkan  dapat  memisahkan  fraksi  ALB  yang terkandung  dalam  M-DAG.  Distilasi  molekuler merupakan  metode  distilasi  yang  banyak  digunakan untuk  pemisahan  dan  pemurnian  pada  komponen yang  tidak  stabil  terhadap  panas  serta  untuk  cairan atau  bahan  dengan  tekanan  uap  rendah  dan  berat molekul tinggi (Micov et al ., 1997 dalam Fregolente et al ., 2007).
Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan  mutu  emulsifier  M-DAG  dengan proses  pemurnian.  Selain  itu,  untuk  melihat pengaruh penambahan NaHCO 3 terhadap karakteristik  M-DAG  yang  dihasilkan  dengan metoda  ekstraksi  pelarut  -  saponifikasi  serta membandingkan  karakteristik  M-DAG  tersebut dengan  hasil  proses  pemurnian  menggunakan distilasi molekuler.

## BAHAN DAN METODE

## Bahan dan Alat
Bahan  yang  digunakan  dalam  penelitian adalah palm  fatty  acid  distillate (PFAD)  dari  PT. Asianagro  Agungjaya,  gliserol  kasar  dan  katalis methyl  ester  sulfonic  acid (MESA)  dari  SBRC LPPM - IPB, asam fosfat teknis 85%, zeolit, heksan teknis, etanol 96%, NaHCO 3 . Alat yang digunakan berupa reaktor dengan kapasitas  25  L,  filtrasi,  alat vacuum  distilasi , saringan  vakum,  kertas  saring  Whatman  41, magnetic stirrer , refrigerator , dan distilasi molekuler. Alat analisis berupa gas chromatography – mass spectrometry (GC-MS)  Agilent  1909IS-433, lempeng KLT, buret, neraca analitik, peralatan gelas, corong,  sudip,  pipet  tetes,  tanur,  oven,  desikator, penangas air, termometer, pipa kapiler dan kertas pH universal.

## Tahapan Penelitian

## Pemurnian Gliserol Kasar
Gliserol kasar dimasukkan ke dalam reaktor pemurnian  dengan  kondisi  proses  pada  suhu  75 o C, kecepatan pengadukan 300 rpm, pada saat suhu 55 o C dilakukan  penambahan  asam  fosfat  85%  sebanyak 5%  (v/v),  pengadukan  dalam  reaktor  terus berlangsung  selama  2  jam  (Farobie,  2009).  Setelah itu  campuran  didinginkan  dan  didiamkan  selama  1 jam.  Selanjutnya  dilakukan settling dan  difiltrasi. Kemudian  untuk  menghilangkan  air  dan  metanol dilakukan  menggunakan  vacum  distilasi  pada  suhu 130 o C,  tekanan  -25  in  Hg,  kecepatan  pengadukan 300  rpm  dan  waktu  proses  selama  2  jam,  sehingga diperoleh gliserol murni >90%.

## Karakterisasi Bahan Baku
Analisis  yang  dilakukan  pada  gliserol sebelum dan setelah pemurnian (SNI 06-1564-1995) yaitu  uji  kadar  gliserol,  kadar  abu,  nilai  pH,  dan warna,  sedangkan  analisis  yang  dilakukan  pada PFAD yaitu uji kadar asam lemak bebas, titik leleh, dan nilai pH.

## Sintesis dan Karakterisasi M-DAG
Proses sintesis M-DAG dilakukan menggunakan  metode  Hermanda  (2015)  yang dimodifikasi.  Proses  dimulai  dengan  mereaksikan gliserol  dan  PFAD  dengan  perbandingan  rasio  mol 1:2  serta  katalis  MESA  1,5%  pada  reaktor berpengaduk  kapasitas  25  L  secara  vakum,
kemudian  dipanaskan  selama  75  menit  pada  suhu 120 o C,  setelah  itu  dilakukan  penambahan  zeolit sebanyak  5%  (b/b).  Karakteristik  M-DAG  kasar yang  dihasilkan  berupa  kadar  asam  lemak  bebas, titik  leleh,  nilai  pH,  kadar  abu,  uji  GC-MS,  analisis kromatografi  lapis  tipis  (KLT),  warna,  bau  dan tesktur.

## Pemurnian  M-DAG  dengan  Ekstraksi  Pelarut  - Saponifikasi
Proses pemurnian dilakukan dengan metode ekstraksi  pelarut  -  saponifikasi  Bashir  (2014)  yang dimodifikasi.  Proses  pemurnian  bertujuan  untuk memisahkan  M-DAG,  ALB  dan  TAG.  TAG diekstraksi menggunakan pelarut dan ALB disabunkan dengan basa. Proses pemurnian dilakukan  pada  suhu  ruang  yang  diawali  dengan melarutkan  30  g  sampel  M-DAG  kasar  dalam  150 mL  pelarut  heksan  dan  etanol,  dimana  rasio  heksan dan  etanol  1:1  kemudian  diaduk  selama  5  menit. Selanjutnya ditambahkan NaHCO 3 dengan perlakuan  0,  10,  15,  dan  20  (b/b)  pengadukan dilanjutkan  dengan magnetic  stirrer selama  10 menit.  Sampel  yang  telah  disaponifikasi  tersebut didiamkan  dan  dipisahkan  dari  endapan  sabun  yang terbentuk.  Fraksi  heksan  dan  fraksi  etanol  yang tercampur  didinginkan  dalam  refrigerator  untuk kristalisasi  selama  24  jam.  Selanjutnya  sampel disaring  untuk  mendapatkan  M-DAG  murni  dengan kertas  saring  Whatman  41  menggunakan  penyaring vakum,  kemudian  sampel  dikering  anginkan  untuk menguapkan  pelarut  yang  tersisa.  Analisis  dan karakterisasi  M-DAG  murni  yang  dilakukan  yaitu rendemen, kadar asam lemak bebas, titik leleh, kadar abu,  stabilitas  emulsi,  nilai  pH,  uji GC-MS,  analisis KLT, dan karakteristik secara visual.
Rancangan  percobaan  yang  digunakan adalah  rancangan  acak  lengkap  (RAL)  satu  faktor yaitu  penambahan  natrium  karbonat  dengan  4  taraf dan  3  kali  ulangan.  Data  yang  dihasilkan  kemudian diolah menggunakan Anova dengan P<0,05 dilanjutkan dengan uji Duncan dengan software IBM Statistic SPSS22.
Pemurnian M-DAG dengan Destilasi Molekuler Proses pemurnian dengan distilasi molekuler  yang  dimodifikasi  dari  Martin et  al. (2005)  bertujuan  untuk  melakukan  pemisahan  ALB dalam  M-DAG.  M-DAG  kasar  terlebih  dahulu dilelehkan  untuk  mendapatkan  campuran  cairan yang  homogen.  Kondisi  proses  distilasi  molekuler yang  dilakukan  yaitu  suhu  evaporator  100-180 o C, kecepatan  wiper,  tekanan  vakum,  suhu  umpan  dan suhu kondensor masing-masing tetap yaitu 350 rpm, 30-50  pa,  50 o C,  dan  60 o C.  Analisis  M-DAG  yang dilakukan  berupa  kadar  asam  lemak  bebas,  titik leleh, nilai pH, stabilitas emulsi, uji GC-MS, analisis KLT, dan karakteristik secara visual.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pemurnian Gliserol Kasar
Pemurnian  gliserol  kasar  dimulai  dengan pencampuran gliserol kasar dalam reaktor berkapasitas  20  L  dengan  kecepatan  300  rpm,  suhu 75 o C.  Pada  saat  suhu  55 o C  dilakukan  penambahan asam  fosfat,  kemudian  pencampuran  dilanjutkan selama  2  jam.  Penambahan  asam  fosfat  bertujuan untuk  mengikat  sisa  katalis  KOH  sehingga membentuk  garam  K 3 PO 4 yang  berwujud  padat, selain  itu  juga  bertujuan  untuk  mengubah  sabun yang  terbentuk  menjadi  asam  lemak  bebas.  Asam fosfat  sebagai  pereaksi  dapat  menghidrolisis senyawa  sabun  dan  menetralisir  katalis  yang digunakan  dalam  reaksi  transesterifikasi  produksi biodiesel  sehingga  gliserol  terpisah  dari  garam  dan sabun terlarut. Penambahan asam fosfat menyebabkan  terbentuknya  tiga  lapisan  yang  tidak saling bercampur yang terdiri dari lapisan atas yaitu asam  lemak,  lapisan  tengah  yaitu  gliserol,  serta lapisan bawah yaitu garam K 3 PO 4 (Gambar 1).
Gambar  1.  Tiga  lapisan  yang  terbentuk  setelah penambahan asam fosfat
Untuk  memisahkan  gliserol,  ALB  dan garam  yang  terbentuk  kemudian  dilakukan  filtrasi sehingga dihasilkan gliserol dengan tingkat kemurnian atau kadar gliserol  ± 80%. Gliserol hasil filtrasi  dilakukan  pemisahan  metanol  dan  air  yang masih  tersisa  dengan  menggunakan  vacum  distilasi pada  suhu  130 o C  untuk  mendapatkan  tingkat kemurnian  gliserol  yang  tinggi.  Menurut  Diwani et al. (2009)  sisa  metanol  yang  diuapkan  pada  suhu >65°C  dapat  meningkatkan  kemurnian  gliserol hingga  85%.  Gliserol  hasil  pemurnian  dilakukan pengujian  dan  dibandingkan  dengan  gliserol sebelum  pemurnian.  Perbandingan  hasil  analisis karakteristik  gliserol  sebelum  dan  sesesudah pemurnian dapat dilihat pada Tabel 1.
Kadar gliserol merupakan parameter penting  dalam  menentukan  tingkat  kemurnian gliserol.  Peningkatan  kadar  gliserol  disebabkan karena  netralisasi  basa  dan  pemecahan  sabun  yang dapat  membebaskan  gliserol  dari  garam  dan  asam lemak  bebas.  Semakin  tinggi  nilai  kadar  gliserol maka  semakin  tinggi  tingkat  kemurnian  gliserol. Berdasarkan  SNI  06-1564-1995,  kadar  gliserol minimum yang diperbolehkan untuk dikomersialkan adalah 80%. Dari segi warna gliserol kasar memiliki warna yang lebih gelap dibandingkan warna gliserol murni.  Semakin  tinggi  kadar  gliserol,  maka  warna gliserol akan semakin terang.
Asam Lemak Bebas Gliserol
Garam

## Tabel 1. Hasil analisis gliserol kasar dan gliserol murni
Jenis Uji Gliserol Kasar Gliserol Murni SNI 06-1564-1995 Kadar Gliserol (%) 40 97 Min 80 Kadar Abu (%) 5,52 0,92 Maks. 10 Nilai pH 11 6 - Warna Coklat kehitaman Coklat -
Selain kadar gliserol, kadar abu merupakan salah  satu  parameter  penting  dalam  menentukan kualitas  gliserol.  Jika  kadar  abu  semakin  rendah maka  kandungan  zat  mineral  atau  anorganik  pada gliserol semakin menurun sehingga tingkat kemurnian gliserol juga akan meningkat.
Nilai  pH  gliserol  kasar  lebih  tinggi dibandingkan  dengan  gliserol  setelah  pemurnian. Gliserol kasar memiliki nilai pH 11. Nilai pH tinggi disebabkan  karena  masih  banyak  mengandung katalis  KOH  dan  sabun  kalium,  sedangkan  gliserol murni  memiliki  nilai  pH  4.  Gliserol  setelah pemurnian mengalami penurunan disebabkan karena dalam  proses  pemurniannya  menggunakan  asam fosfat  85%,  sehingga  menyebabkan  ion  kalium  dari katalis KOH yang bersifat basa berikatan dengan ion fosfat  dan  membentuk  garam  kalium  fosfat, sedangkan  sabun  terpecah  menjadi  asam  lemak bebas dan garam.
Selain  gliserol,  bahan  baku  lain  yg digunakan dalam penelitian ini adalah PFAD. PFAD merupakan  hasil  samping  dari  pemurnian  CPO setelah melalui tahapan proses degumming , deasidifikasi  dan  pengeringan  sistem  vakum.  Hasil analisis karakteristik PFAD dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasil analisis PFAD Jenis Uji Hasil SNI 01-0015-1987 Kadar ALB 87,76% Min. 80% Titik leleh 39 o C - Nilai pH 4 -
PFAD  pada  suhu  ruang  berbentuk  padat dan  berwarna  kuning  kecoklatan,  sedangkan  ketika dipanaskan  akan  berubah  menjadi  warna  coklat  tua. Asam  lemak  yang  banyak  terkandung  dalam  PFAD adalah  asam  palmitat  (47,58%),  asam  oleat (34,75%),  asam  linoleat  (10,35%),  dan  asam  stearat (5,14%)  (Atmadja,  2000). Kadar  asam  lemak  dalam bahan  baku  merupakan  faktor  penentu  dalam efektifitas  proses  reaksi  esterifikasi  M-DAG.  PFAD memiliki  nilai  pH  rendah  yang  disebabkan  karena tingginya  kadar  asam  lemak  sehingga  dapat digunakan sebagai sumber asam lemak bebas dalam pembuatan M-DAG.
PFAD  memiliki  titik  leleh  39 o C,  titik  leleh minyak  dan  lemak  dipengaruhi  oleh  asam  lemak penyusunnya.  PFAD  memiliki  kandungan  asam lemak  jenuh  yang  tinggi  berupa  asam  palmitat (C 16 H 32 O 2 )  dan  asam  lemak  tak  jenuh  berupa  asam oleat  (C 18 H 38 O 2 ),  sehingga  titik  lelehnya  relatif tinggi.  Asam  lemak  jenuh  mempunyai  titik  leleh
yang lebih tinggi dari pada asam lemak tidak jenuh, karena ikatan antar molekul asam lemak tidak jenuh kurang kuat dibandingkan asam lemak jenuh. Makin panjang  rantai  atom  C,  titik  leleh  akan  semakin tinggi dan sebaliknya semakin banyak jumlah ikatan rangkapnya maka titik leleh akan semakin menurun.

## Karakterisasi M-DAG kasar
Proses esterifikasi pada penelitian dilakukan  dengan  mereaksikan  PFAD  dan  gliserol menggunakan  bantuan  katalis  asam  yaitu  katalis MESA.  Hasil  analisis  M-DAG  kasar  dapat  dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil analisis M-DAG kasar Jenis Uji Hasil Kadar ALB (%) 41,82 Titik leleh ( o C) 40 Kadar Abu (%) 0,11 Nilai pH 4 Warna Coklat Tekstur Padat Bau Berbau
Tingginya  kadar  ALB  pada  M-DAG  kasar disebabkan  karena  adanya  asam  lemak  bebas  yang tidak  bereaksi  dengan  gliserol  saat  proses  reaksi esterifikasi. Semakin tinggi kadar ALB dari M-DAG kasar  maka  titik  leleh  akan  semakin  rendah.  Titik leleh merupakan suhu pada saat suatu bahan berubah dari  fase  padat  menjadi  cair  hingga  keseluruhan menjadi  cair  sempurna  (O’Brien,  2009).  M-DAG kasar memiliki nilai pH 4, hal ini disebabkan karena proses  esterifikasi  dengan  bantuan  katalis  MESA yang bersifat asam, sehingga menyebabkan M-DAG kasar  memiliki  pH  yang  rendah.  M-DAG  kasar memiliki  warna  coklat,  karena  proses  sintesis  M- DAG  pada  suhu  tinggi  yaitu  120 o C,  dan  tingginya asam  lemak  bebas  pada  M-DAG  kasar  yang dihasilkan  menyebabkan  M-DAG  kasar  berbau  dan sedikit  berminyak,  sehingga  perlu  dilakukan  proses pemurnian  untuk  mengurangi  ALB  dan  TAG  yang masih terkandung dalam M-DAG kasar.
Karakteristik M-DAG Setelah Pemurnian dengan Ekstraksi Pelarut - Saponifikasi
Proses pemurnian bertujuan untuk mengurangi  kandungan  ALB  dan  TAG  yang terdapat  pada  M-DAG.  Analisis  Karateristik  M- DAG  setelah  proses  pemurnian  dapat  dilihat  pada Tabel 4.

## Tabel 4. Karakteristik M-DAG setelah proses pemurnian dengan ekstraksi pelarut - saponifikasi
Perlakuan Karakteristik M-DAG Rendemen (%) Kadar ALB (%) Titik Leleh ( o C) Nilai pH Kadar Abu (%) Stabilitas Emulsi (%) NaHCO 3 0% 66,51 d 29,56 d 37,50 a 5 a 0,16 a 27,34 a NaHCO 3 10% 52,76 c 21,54 c 42,50 b 5 a 0,55 b 42,76 b NaHCO 3 15% 47,07 b 19,93 b 44,00 c 6 b 1,33 c 45,82 bc NaHCO 3 20% 43,52 a 19,43 a 44,83 d 6 b 1,46 d 51,21 c
Keterangan: huruf berbeda menunjukkan perlakuan berpengaruh nyata terhadap respon pada taraf nyata 5%
Tabel  4  menunjukkan  bahwa  penambahan NaHCO 3 memberikan  pengaruh  nyata  terhadap rendemen,  kadar  asam  lemak  bebas,  titik  leleh,  dan kadar  abu  pada  taraf  nyata  5%.  Rendemen  M-DAG setelah  pemurnian  bervariasi  dari  43,52%  sampai 66,51%.  Rendemen  pada  perlakuan  NaHCO 3 0% memberikan  pengaruh  berbeda  nyata  terhadap masing-masing  perlakuan  dengan  penambahan NaHCO 3 10,  15,  dan  20%  (b/b).  Semakin  tinggi konsentrasi  penambahan  NaHCO 3 ,  maka  rendemen M-DAG  yang  dihasilkan  akan  semakin  rendah.  Hal ini menunjukkan bahwa penambahan NaHCO 3 tidak hanya menyabunkan ALB, tetapi dapat menyabunkan  sebagian  dari  M-DAG.  Selain  itu, rendemen  yang  tinggi  dapat  juga  disebabkan  oleh tingginya  kadar  asam  lemak  dari  M-DAG.  Hasil kadar  asam  lemak  bebas  setelah  pemurnian  dengan saponifikasi  basa  dan  ekstraksi  pelarut  bervariasi dari  19,43%  sampai  29,56%.  Kadar  asam  lemak bebas  pada  NaHCO 3 0%  berbeda  nyata  dengan perlakuan  penambahan  NaHCO 3 10,  15,  dan  20% (b/b).  Semakin  tinggi  konsentrasi  penambahan NaHCO 3 maka  kadar  asam  lemak  bebas  semakin rendah.  Hal ini disebabkan karena dengan penambahan  NaHCO 3 proses  saponifikasi  berjalan secara  spesifik  dalam  menyabunkan  ALB  namun variasi  jumlahnya  tidak  terlihat  berpengaruh  secara signifikan.  Menurut  Ketaren (2008)  semakin  rendah jumlah ALB maka kualitas M-DAG yang dihasilkan semakin baik.
Setiap  emulsifier  mempunyai  titik  leleh tertentu tergantung titik leleh asam lemak pembentuk emulsifier (Hassenhuattl, 2008). Uji titik leleh  setelah  pemurnian  dengan  saponifikasi  basa dan ekstraksi pelarut bervariasi dari 37,50 o C sampai 44,83 o C. Titik leleh pada NaHCO 3 0% berbeda nyata dengan penambahan NaHCO 3 10, 15, dan 20% (b/b). Semakin  tinggi  konsentrasi  penambahan  NaHCO 3 maka  titik  leleh  M-DAG  semakin  tinggi.  Hal  ini disebabkan  karena  penambahan  NaHCO 3 yang semakin  tinggi  menyebabkan  kandungan  asam lemak bebas semakin rendah, sehingga titik leleh M- DAG  akan  semakin  tinggi.  Menurut  Winarno (2002),  asam  lemak  jenuh  mempunyai  titik  leleh yang  lebih  tinggi  daripada  asam  lemak  tidak  jenuh, karena ikatan antar molekul asam lemak tidak jenuh tidak  stabil.  Bentuk trans pada  asam  lemak  akan menyebabkan  asam  lemak  mempunyai  titik  leleh lebih tinggi daripada asam lemak bentuk cis .
Pengukuran  nilai  pH  bertujuan  untuk mengetahui  tingkat  keasaman  produk  M-DAG.  M- DAG  sebelum  pemurnian  memiliki  nilai  pH  4, sedangkan  setelah  pemurnian  dengan  saponifikasi basa  dan  ekstraksi  pelarut  memiliki  pH  berkisar antara 5 dan 6. Nilai pH M-DAG tanpa penambahan NaHCO 3 tidak  berbeda  nyata  dengan  nilai  pH  M- DAG  pada  penambahan  NaHCO 3 10%  (b/b)  tetapi memberikan  pengaruh  berbeda  nyata  pada  nilai  pH dengan  penambahan  NaHCO 3 15  dan  20%  (b/b), sedangkan  nilai  pH  dengan  penambahan  NaHCO 3 15%  (b/b)  tidak  berbeda  nyata  dengan  penambahan NaHCO 3 20%  (b/b).  Hal  ini  menunjukkan  bahwa seiring dengan penambahan NaHCO 3 maka nilai pH akan meningkat karena NaHCO 3 bersifat basa. Nilai pH  pada  M-DAG  setelah  pemurnian  sesuai  dengan nilai  pH  dari  GMS  komersil  yang  memiliki  pH  6. Tinggi  rendahnya  pH  juga  dapat  disebabkan  oleh kandungan  ALB  yang  terdapat  pada  produk. Tingginya  asam  lemak  bebas  pada  produk  akan menurunkan nilai pH.
Pengukuran  kadar  abu  bertujuan  untuk mengetahui  besarnya  kandungan  mineral  yang terdapat dalam M-DAG. M-DAG setelah pemurnian dengan  saponifikasi  basa  dan  ekstraksi  pelarut memiliki  kadar  abu  yang  bervariasi  dari  0,16% sampai 1,46%. Kadar abu pada NaHCO 3 0% berbeda nyata dengan penambahan NaHCO 3 10, 15, dan 20% (b/b).  Semakin  tinggi  konsentrasi  penambahan NaHCO 3 maka  kadar  abu  M-DAG  semakin  tinggi. Hal  ini  disebabkan  karena  NaHCO 3 termasuk senyawa  kelompok  garam,  sehingga  menyebabkan peningkatan kadar abu.
Karakteristik  selanjutnya  yang  dilakukan adalah  stabilitas  emulsi.  Uji  stabilitas  emulsi bertujuan  untuk  mengetahui  seberapa  lama  dan efektif pengemulsi atau emulsifier dalam mempertahankan  dan  mencampurkan  dalam  sistem emulsi. Pengujian stabilitas emulsi dilakukan dengan mencampurkan minyak dan air dengan rasio volume yang  sama,  serta  ditambahkan  dengan  sampel  M- DAG  sesudah  pemurnian,  kemudian  dilakukan pengadukan  sampai  homogen  menggunakan stirrer selama  15  menit.  Setelah  pengadukan  maka  akan terbentuk  tiga  lapisan  yaitu  lapisan  atas  (minyak), lapisan bawah (air), dan lapisan tengah (bagian yang teremulsi).
Berdasarkan  Tabel  4,  M-DAG  memiliki stabilitas  emulsi  berkisar  antara  27,34  –  51,21%
selama  12  jam.  Stabilitas  emulsi  M-DAG  dengan penambahan NaHCO 3 10% (b/b) tidak berbeda nyata dengan  stabilitas  emulsi  M-DAG  pada  penambahan NaHCO 3 15%  (b/b)  tetapi  memberikan  pengaruh berbeda nyata dengan penambahan NaHCO 3 10 dan 20%  (b/b),  sedangkan  stabilitas  emulsi  dengan penambahan NaHCO 3 15% (b/b) tidak berbeda nyata dengan penambahan NaHCO 3 20% (b/b). Rendahnya  stabilitas  emulsi  ini  dipengaruhi  oleh tingginya  fraksi  ALB  yang  terkandung  dalam  M- DAG. Fraksi ALB yang tinggi dalam M-DAG dapat menurunkan kinerja M-DAG sebagai pengemulsi.
Daya  kerja  emulsifier terutama  disebabkan oleh bentuk molekulnya yang dapat terikat baik pada minyak  maupun  air.  M-DAG  termasuk  jenis emulsifier  non-ionik  yaitu  emulsifier  yang  tidak memiliki  muatan  ion,  tetapi  memiliki  struktur molekul  yang  terdiri  dari  bagian  hidrofilik  pada gugus  -OH  dan  bagian  lipofilik  pada  gugus  ester asam  lemak.  Karakter  lipofilik  menyebabkan  M- DAG  memiliki  sifat  yang  sangat  baik  sebagai emulsifier water in oil , seperti yang dibutuhkan pada pembuatan  margarin.  Pada  suhu  ruang,  M-DAG tidak  larut  dalam  air  dan  hanya  memiliki  kelarutan yang  sangat  terbatas  dalam  minyak,  kecuali  pada suhu tinggi (O’Brien, 2009).
Karakterisasi M-DAG setelah Pemurnian

## Dengan Distilasi Molekuler
Metoda  lain  yang  dapat  digunakan  untuk proses  pemurnian  M-DAG  salah  satunya  adalah dengan  metode  destilasi  molekuler.  Destilasi molekuler  merupakan  teknik  pemisahan  dan pemurnian  pada  komponen  yang  tidak  stabil terhadap panas serta untuk cairan atau bahan dengan tekanan  uap  rendah.  Proses  distilasi  molekuler bekerja  berdasarkan  sifat  penguapan  molekul, dimana  kemudahan  menguapnya  tergantung  dari tekanan uap untuk masing-masing molekul tersebut. Tekanan uap setiap molekul berbeda-beda tergantung  bobot  dari  masing-masing  molekul tersebut. Parameter penting untuk menunjang proses pemisahan  M-DAG  dengan  destilasi  molekuler adalah berat molekul dan titik didih.
Proses pemurnian dengan destilasi molekuler  sampel  terlebih  dahulu  dicairkan  pada suhu  100°C, kemudian bahan baku dipanaskan pada suhu  170-180°C.  Destilasi  molekuler  menghasilkan dua  fraksi  yaitu  residu  dan  destilat.  Residu merupakan  bahan  yang  tidak  terdestilasi,  sedangkan destilat adalah hasil dari destilasi. Pemurnian dengan
destilasi  molekuler  dilakukan  bertujuan  untuk memisahkan  asam  lemak  bebas  dari    produk  M- DAG.
Berdasarkan hasil penelitian dapat diketahui bahwa fraksi asam lemak bebas terdapat di dalam destilat, sedangkan di dalam residu merupakan M-DAG yang tidak terdestilasi. Terhadap  hasil  destilat  dan  residu  kemudian dilakukan analisa karakterisasinya.
Tabel 5 menunjukkan karakteristik M-DAG setelah pemurnian dengan destilasi molekuler. Kadar asam  lemak  bebas  yang  diperoleh  dari  hasil  residu dan  destilat  masing-masing  adalah  sebesar    25,12% dan  96,09%.    Hal  ini  menunjukkan  bahwa  fraksi asam lemak bebas lebih tinggi terdapat pada destilat. Kadar  asam  lemak  bebas  pada  destilat  lebih  tinggi karena  asam  lemak  bebas  lebih  mudah  menguap dibandingkan  dengan  fraksi  MAG  dan  DAG. Menurut  Posada  (2007),  semakin  tinggi  suhu evaporator  maka  semakin  banyak  komponen  yang masuk  ke  fase  destilat/terdestilasi.  Pada  penelitian ini  komponen  yang  terdestilasi  pada  suhu  180 o C adalah  asam  lemak  bebas,  sedangkan  hasil  residu merupakan  komponen  yang  tidak  menguap  seperti MAG  dan  DAG  karena  memiliki  titik  uap  diatas 200 o C.  Menurut  Martin et  al .  (2005),  pada  suhu destilasi  160-180 o C  dapat  menghilangkan  asam lemak bebas lebih dari 90%.
M-DAG setelah pemurnian dengan destilasi molekuler memiliki titik leleh pada destilat 38 o C dan residu 25 o C, nilai pH masing-masing 4, dan stabilitas emulsi selama  12 jam  masing-masing sebesar  14,29 dan  23,57%.  Hasil  analisa  ini  menunjukkan  bahwa hasil  residu  tidak  mengalami  perubahan  kualitas pada  titik  leleh,  nilai  pH,  dan  stabilitas  emulsi selama proses pemurnian dengan destilasi molekuler.

## Analisis  Gas  Chromatography-Mass  Spectrometry (GC-MS)
Pengujian  dilakukan  dengan  alat  GC-MS. Hasil  uji  kromatografi  gas  kemudian  dianalisis dengan menggunakan software GC-MS data analisis untuk  memperoleh  komposisi  asam  lemak  yang terkandung dalam M-DAG. Sampel yang digunakan dalam  pengujian  GC-MS  yaitu  sampel  M-DAG kasar, M-DAG setelah pemurnian dengan penambahan  NaHCO 3 20%  (b/b),  dan  M-DAG dengan  proses  distilasi  molekuler.  Hasil  pengujian GC-MS dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 5. Karakteristik M-DAG hasil proses pemurnian dengan distilasi molekuler
Sampel Karakteristik M-DAG Kadar ALB (%) Titik Leleh ( o C) Nilai pH Stabilitas Emulsi (%) Distilat 96,09 38 4 14,29 Residu 25,12 25 4 23,57

## Tabel 6. Hasil analisis GC-MS terhadap M-DAG
tR (menit) Nama Senyawa % Luas Area M-DAG Kasar M-DAG Murni Residu Distilat 6,83 Gliserin 0,55 - - - 14,06 Heptadekanon 0,06 - - - 14,19 Metil Palmitat 1,30 0,65 - 14,86 Asam Palmitat 43,56 20,17 25,55 68,46 15,38 Metil Oleat 6,86 6,40 - - 15,54 Asam Oleat - - 23,88 - 15,78 20,41 Etil Oleat 9,17- Octadecadienal 0,34 3,81 0,16 - 0,98 - 0,13 -
Berdasarkan  uji  GC-MS  di  atas  dapat dilihat  bahwa  M-DAG  kasar  memiliki  fraksi  ALB yang berupa asam palmitat dengan luas area 43,56%. Sedangkan  M-DAG  setelah  pemurnian  dengan NaHCO 3 20%  (b/b)  memiliki  fraksi  ALB  yang berupa  asam  palmitat  dengan  luas  area  20,17%, pemurnian  dengan  distilasi  molekuler  pada  residu memiliki  fraksi  ALB  berupa  asam  palmitat  dengan luas  area  25,55%,  asam  oleat  23,88%,  sedangkan pada  distilat  berupa  asam  palmitat  dengan  luas  area 68,46%. M-DAG (MAG dan DAG) yang dihasilkan dengan  uji  GC-MS  pada  saat  sebelum  dan  sesudah proses  pemurnian  tidak  dapat  teridentifikasi. Senyawa  yang  teridentifikasi  dengan  uji  GC-MS adalah  fraksi  asam  lemak  bebas,  hal  ini  diduga karena  pada  kondisi  alat  GC-MS  dengan initial temperature 290 o C, pressure 17,71 Psi, dan run time selama 35 menit tidak cukup untuk mengidentifikasi senyawa  MAG  dan  DAG  yang  terdapat  pada campuran M-DAG setelah pemurnian.

## Analisis Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
Analisis  KLT  dilakukan  bertujuan  untuk mengetahui  jumlah  komposisi  MAG,  DAG,  TAG dan    ALB.  Perhitungan  secara  kuantitatif  luas  area dari  fraksi  –fraksi  yang  terkandung  dalam  M-DAG yang  diperoleh  dengan  cara  analisis  menggunakan software  ImageJ .  Hasil  persentase  (spot  faraksi)  M- DAG setelah pemurnian dapat dilihat pada Tabel 7. Berdasarkan  perhitungan  persentase  pada Tabel  7  dapat  dilihat  bahwa  M-DAG  sebelum  dan setelah  pemurnian  memiliki  komposisi  ALB+TAG, MAG,  dan  DAG  yang  bervariasi.  Analisis  dengan KLT  merupakan  salah  satu  teknik  kromatografi sederhana  yang  dapat  memisahkan  campuran  lemak dan  minyak  berdasarkan  perbedaan  polaritas  dalam sekali  elusi.  Menurut  Hamilton  dan  Rossel  (1987), thin-layer  chromatography /kromatografi  lapis  tipis (KLT)  merupakan  salah  satu  teknik  kromatografi sederhana  yang  dapat  memisahkan  campuran minyak  dan  lemak  yang  memiliki  perbedaan polaritas  dalam  sekali  elusi.  Adanya  perbedaan kepolaran  tersebut memberikan  pengaruh perbedaan jarak  spot-spot  atau  nilai  rf  (nilai  jarak  yang ditempuh  senyawa  dari  titik  asal)  pada  TLC  Silica Gel 60 F254.
Campuran  pelarut  yang  digunakan  untuk mengelusi  adalah  petroleum  eter,  dieteil  eter  dan asam  asetat  glasial  dengan  perbandingan  90:10:1 (v/v/v),  dengan  campuran  pelarut  tersebut  masing- masing fraksi dapat dipisahkan berdasarkan polaritasnya.  Fraksi  yang  bersifat  lebih  non-polar akan terelusi terlebih dahulu, sedangkan fraksi yang bersifat  lebih  polar  akan  tertahan  lebih  lama  oleh adsorben  yang  juga  bersifat  polar.  Triasilgliserol adalah fraksi yang bersifat lebih nonpolar dibandingkan fraksi lainnya (ALB, DAG, dan MAG) sehingga  pada  saat  pengembangan  triasilgliserol akan  terelusi  pada  bagian  atas  lempeng  TLC  dan disusul  berturut-turut  oleh  ALB,  DAG  dan  MAG. Pada  penelitian  ini  fraksi  ALB  dan  TAG  tidak terelusi  secara  sempurna  sehingga  membentuk  spot yang menyatu.
Menurut O’Brien (2009), M-DAG
komersial memiliki kandungan MAG yang bervariasi  yaitu  40%,  50%,  dan  90%  tergantung proses  produksinya.  Emulsifier  dengan  komposisi MAG  tinggi  lebih  ideal,  karena  MAG  dapat  larut dengan  sempurna  dalam  lemak  minyak  dan terdispersi dalam air pada kondisi tertentu (Gunstone et  al .,  1994).  Pada  Tabel  7  dapat  dilihat  bahwa komposisi  MAG    setelah  proses  pemurnian  dengan ekstraksi pelarut - saponifikasi yaitu 31,05%.

## KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Proses  pemurnian  dapat  meningkatkan kualitas  M-DAG  yang  disintesis  melalui  proses esterifikasi  PFAD  dan  gliserol  dengan  bantuan katalis  MESA.  Penambahan  NaHCO3  berpengaruh nyata  terhadap  rendemen,  kadar  asam  lemak  bebas, titik  leleh,  dan  kadar  abu  pada  taraf  nyata  5%. Perlakuan  terbaik  pada  proses  pemurnian  tersebut yaitu  penambahan  NaHCO 3 20%  (b/b).  Kondisi  ini menghasilkan karakteristik M-DAG dengan rendemen  43,52%,  luas  area  ALB  dengan  GC-MS 20,17%, titk leleh 44,83 o C, kadar asam lemak bebas 19,43%, nilai pH 6, stabilitas emulsi 51,21% selama 12  jam,  komposisi  MAG  31,05  %,  DAG  24,47%, ALB+TAG  44,48%,  serta  memiliki  karakteristik fisik  secara  visual  dengan  warna  putih,  kering  dan tidak berbau.
Tabel 7. Persentase ( spot fraksi ) M-DAG
Sampel Komposisi (%) MAG DAG ALB+TAG M-DAG kasar 26,67 22,79 50,54 M-DAG murni 31,05 24,47 44,48 Residu 25,29 18,19 56,51 Distilat - 2,66 97,34
Pemisahan  ALB  sangat  efektif  dilakukan dengan  distilasi  molekuler  dengan  kadar  ALB 96,09% dan pada aliran residu memiliki kadar ALB 25,12%,  namun  masih  memiliki  tingkat  kemurnian M-DAG yang rendah.

## Saran
Untuk penelitian selanjutnya proses pemurnian  dengan  distilasi  molekuler  sebaiknya menggunakan  suhu  yang  lebih  tinggi  dalam  proses pemisahan  MAG  dan  DAG  serta  mencari  kondisi proses  yang  sesuai,  sehingga  dapat  diperoleh kemurnian M-DAG yang lebih tinggi.

## DAFTAR PUSTAKA
Ahn  E,  Koncar  M,  Mittelbach  M,  Marr  R.  1995.  A low-waste  process  for  the  production  of biodiesel. Separation  Science  and  Technol . 10 (7-8): 2021-2023.
Atmadja  AAAMRD.  2000.  Studi  pemurnian  dan karakterisasi  emulsifier  campuran  mono dan  diasilgliserol  yang  diproduksi  dari distilat  asam  lemak  minyak  sawit  dengan teknik  esterifikasi  enzimatis  menggunakan lipase Rhizomucor miehei .  [Skripsi].  Bogor
: Institut Pertanian Bogor.
Bashir BA. 2014. Pengaruh rasio etanol dan air serta konsentrasi  NaOH  pada  pemurnian mono- diasilgliserol. [Skripsi] . Bogor  :  Institut Pertanian Bogor.
Diwani  GE,  Attia  NK,  dan  Hawash  SI.  2009. Development  and  evaluation  of  biodiesel fuel  and  by-products  from  jatropha  oil. International Journal Environment Science. 6 (2) : 219-224.
Fregolente  LV,  Fregolente  PBL,  Chicuta  AM, Batistella  CB,  Maciel  FR,  Maciel  MRW. 2007. Effect of operationg conditions on the concentration  of  monoglycerides  using moleculer
distillation.
Chemical
Engineering  Research  and  Design .  85 (A11): 1524-1528.
Gunstone  FD,  Harwood  JL,  dan  Padley  FB.  1994.
The  Lipid  Handbook .  London:  Chapman and Hall.
Hamilton RJ  dan  Rossell JB. 1987.  Analysis of oils and fats. England (GB): Elsevier Science. Hasenhuettl  GL.  2008. Food  Emulsifiers  and  Their Applications . Editor Hasenhuettl dan Hartel.  New  York  (USA)  :  Springer Science.
Hermanda  A.  2015.  Sintesis  mono-diasilgliserol berbasis  gliserol  dan palm  fatty  acid distillate. [Skripsi] . Bogor : Institut Pertanian Bogor.
Irimescu R, Furihata K, Hata K, Iwasaki Y, Yamane
T.  2001.  Two  step  enzymatic  synthesis  of docosahexaenoic  acid-rich  symmetrically structured triacylglycerol via 2- monoacylglycerols. Journal  America  Oil Chemical Soc. 78:743-748. Ketaren  S.  2008. Pengantar  Teknologi  Minyak  dan Lemak Pangan . Jakarta: UI Press.
Martin  PF,  Ito  VM,  Batistella  CB,  Maciel  MRW.
2005.  Free  fatty  acid  separation  from vegetable  oil  deodorizer  distillate  using molekuler  distillation  process. Separation and Purification Technology (48) : 78-84. O’Brien  RD.  2009. Fats  and  Oil:  Formulating  and Processing  for  Application. Edisi  ke-3. Boca Raton (US): CRC Pr.
Posada  LR,  Shi  J,  Kakuda  Y,  Xue  SJ.  2007.
Extraction  of  tocotrienols  from  palm  fatty acid  distillates  using  moleculer  distillation. Separation  and  Purification  Technology (57) : 220-229.
[SNI]  Standar  Nasional  Indonesia.  1995.  SNI  06- 1564-1995: Gliserol Kasar . Jakarta: SNI.
Winarno  FG.  2002. Kimia  Pangan  dan  Gizi .
Penerbit Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.